透光薄膜光伏幕墙_薄膜电池是怎么样的？

大家好！今天让小编来大家介绍下关于透光薄膜光伏幕墙_薄膜电池是怎么样的？的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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“发电玻璃”到底怎样发电

发电原理：

这些‘发电玻璃’之所以能够发电，是因为玻璃上有这些涂层。涂层其实就是很多块串联在一起的非晶硅薄膜太阳能电池，这些涂层和阳光的关系其实就与充电电池和充电用的交流电的关系一样，涂层就好比是我们平时用的充电电池，太阳光就好像为电池充电的交流电，太阳光照射到“发电玻璃”上，玻璃就开始发电。这就和插上电源后，充电电池开始充电是一个道理。

这些“发电玻璃”上的非晶硅薄膜电池吸收的太阳光主要是可见光。太阳光照强度越大，光线照射到“发电玻璃”上的角度越垂直，“发电玻璃”吸收的太阳光就越多，发电量就越大。

扩展资料：

所谓“发电玻璃”乃是外行说法，正确名称应该是“碲化镉薄膜太阳能电池”，简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。玻璃只是一个透光的衬底材料，不是技术性关键材料。这种太阳能电池组件分7层结构所组成:

1、玻璃衬底：主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。其超白钢化处理的钢化玻璃，透光率必须高于91%以上，另一作用为保护发电主体（如电池片）。用EVA来粘结固定钢化玻璃和电池片和背板。

2、TCO导电氧化层，即TCO透明导电薄膜玻璃，主要起的是透光和导电的作用。

3、CdS窗口层：n型半导体，与p型CdTe组成p-n结。

4、CdTe吸收层：它是电池的主体吸光层，与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电池最核心的部分。

5、背接触层和背电极：为了降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，使金属电极与CdTe形成欧姆接触。背板作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化）。

6、接线盒：保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接，线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

7、铝合金保护层压件：起一定的密封、支撑作用。之外，还有硅胶密封，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。

这种带有碲化镉薄膜的“发电玻璃”，是指在普通玻璃上镀上一层碲化镉光电材料，让普通玻璃从绝缘体变成可导电的导体，进而变成可发电的建筑材料，实现了玻璃与材料的有机结合。该产品即便在弱光条件下也可通过光电转化产生电能，是一种绿色可回收可发电的多功能建筑材料，可替代砖头、幕墙等建材。

参考资料：

薄膜电池是怎么样的？

1.超白玻璃行业进入门槛更高，市场参与者少

公司是国内超白玻璃的开创者和产品标准的制定者之一，引领行业发展。 在上市之前，公司就确立了发展高端产品的战略目标，2002年公司进入资本市场，利用募集资金投资建设600T/D超白玻璃生产线，将业务重心逐步向优质浮法玻璃、超白玻璃等具有高技术含量、高附加值的产品上转移。公司产品品质与性能得到行业及 社会 的高度肯定，在北京银泰中心、鸟巢、水立方、上海世博阳光谷、上海中心大厦、环球金融大厦、金茂大厦、阿联酋的迪拜塔（哈利法塔）等地标性建筑均采用了金晶产品，彰显了公司产品的高端品质与实力。

超白玻璃性能更优，同时建设成本及生产成本也更高。 超白玻璃的含铁量仅为普通浮法玻璃的1/10，可见光透过率接近92%，比普通玻璃高6%，具有较好的透热性和热导率。超白玻璃的成分比普通玻璃更加均一，其内部杂质更少，从而大大降低了钢化后可能自爆的几率，安全性更高，因此应用领域也更高端。超白玻璃与普通浮法玻璃最大的区别在于透明度，为了降低玻璃中的杂质和含铁量，从原料供应到原料配比、混合、澄清等生产环节都有严格的质量把控，熔制时熔池的池底设计和设备选型也都有较为精细的标准。因此超白玻璃的生产对于技术和资金都有较高的要求，建设一条超白玻璃生产线所需资金远多于建设一条普通浮法玻璃生产线，同时超白玻璃的生产成本也更高，体现在原材料、能源、制造成本等各个方面。

国外玻璃巨头为了保证对市场的垄断，大都采取技术封锁手段，不对外转让技术及采用限产的营销模式，进一步提高了行业进入门槛。 目前只有少数企业掌握超白玻璃生产技术，国际有美国PPG、法国圣戈班、英国的皮尔金顿、日本的旭硝子等，国内除金晶 科技 外，有南玻、信义玻璃、旗滨集团等。目前全国超白玻璃在产总产能为12230t/d，公司有四条线生产超白浮法玻璃，总产能达2600t/d，占比21%。

相比于普通浮法玻璃，超白浮法附加值更高。 目前公司5mm超白浮法玻璃出厂价达202.5元/重量箱，同样规格的普通白玻出厂价146.5元/平米，较超白玻璃低56元，从毛利率水平来看，超白玻璃毛利率更高，2020年公司技术玻璃（其中主要是超白玻璃）毛利率27.6%，而普通浮法玻璃毛利率仅14.2%。

2.超白浮法渗透率快速提升，BIPV光伏幕墙或打开新的成长空间

超白浮法玻璃需求端仍较为强劲： 1）17年开始的地产新开工-竣工剪刀差仍未修复，2020年地产竣工恢复较慢，或与地产商资金状况有关，21Q1地产销售情况良好，新开工面积有所放缓，存量项目竣工有望加快，且交付期来临，我们预计21年地产竣工仍有望迎来修复；2）据随着建筑领域节能降耗要求不断提高，单位面积建筑玻璃需求有望逐步提升；3）随着 汽车 、电子行业20年底景气度回暖，带动 汽车 玻璃、家电玻璃需求增长，同时海外出口需求也有望好转。

超白玻璃在光伏产业主要应用于太阳能电池的封装玻璃。 太阳能电池分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池，晶体硅太阳能电池包括单晶硅（sc-Si）太阳能光伏电池、多晶硅（ms-Si）太阳能光伏电池，薄膜太阳能电池主要包括非晶体硅太阳能光伏电池、碲化镉太阳能光伏电池和铜铟镓硒（CIGS）太阳能光伏电池三种。晶体硅太阳能电池一般使用超白压延玻璃，而超白浮法玻璃多用于薄膜太阳能电池。

BIPV光伏幕墙或打开新的成长空间。 BIPV是一种将光伏产品集成到建筑上的技术，即光伏一体化，从施工过程来看，与建筑物同时设计、施工和安装，并与建筑物形成高度结合，其作为建筑物外部结构的一部分，既具有发电功能，又具有建筑构件和建筑材料功能，与建筑物形成统一体，因此，其对光伏组件的美观性、透光性、以及定制化等要求较高，而薄膜电池相比于晶硅电池韧性更好，可在柔性衬底上制备，具有可卷曲折叠、不怕摔碰、重量轻、弱光性能好等优势，更适合于BIPV市场。2020年我国公共建筑竣工面积约6.4亿平，我们预计未来竣工面积维持在6亿平左右，其中南立面可使用光伏幕墙的面积约6000万平米，若考虑采光顶、遮阳板、维护栏等部位，则实际需求面积更多，且我国存量建筑面积超过400亿平米，部分建筑也存在更新换代需求，未来若能解决薄膜太阳能组件的成本与效率问题，超白浮法玻璃新的成长空间将被打开。

布局马来西亚TCO玻璃项目，对接海外需求。 2018年8月金晶 科技 公告，以现金和实物出资的方式在马来西亚投资设立全资子公司，投资总额约10亿元，一期建设1条500t/d背板玻璃生产线，配套联线钢化深加工，作为薄膜光伏组件的背板玻璃，二期建设1条500t/d前板玻璃生产线，生产TCO前板玻璃原片，项目预计于2021年陆续投产，项目建成后预计年均收入82583万元，年均利润总额19375.91万元，投资收益率高达19.56%。

公司马来西亚项目主要对接美国FirstSolar公司，有望受益于美国薄膜组件需求增长。 此次马来西亚项目主要供应美国FirstSolar公司，FirstSolar系世界最大的薄膜光伏组件生产商，主要产品为碲化镉光伏组件，凭借其较低的生产成本、更好弱光性及更高的转换效率，近几年在薄膜光伏组件领域加速扩张。根据北极星太阳能光伏网数据，全球薄膜电池所占市场份额自2010年起持续下滑，2018年降至3.2%，19年达4.4%，同比提升1.2pct，主要系FirstSolar产量增长拉动。目前FirstSolar已经占据全球薄膜电池近85%的市场份额，在需求最大的碲化镉薄膜电池领域市占率更是超过90%，公司2020年薄膜组件产量达6.1GW，同比增长8%，并规划2021年产量达到7.4-7.6GW，有望持续提振超白浮法玻璃需求。

3.20年开始布局超白压延产线，进军国内光伏市场

受益于“双碳”目标驱动，“十四五”期间我国光伏装机仍有较大增长空间。 受疫情影响，2020年上半年全球光伏装机较19年同期出现较大幅度下滑，然而下半年以来，光伏需求持续改善。在竞价、平价项目的推动下，国内光伏市场实现快速恢复，前三季度光伏装机同比就已实现正增长，第四季度在抢装潮推动下出现装机高峰。2020年我国新增光伏装机48.2GW，同比增长59.5%，装机量连续八年居全球首位，累计装机连续六年居全球首位。2020年全球新增光伏装机130GW，超出市场预期，其中中国是最主要的增长来源。2021年1-5月我国新增光伏装机9.91GW，同比增长3.76GW，全年有望突破60GW，长期来看，在2030碳达峰，2060碳中和目标下，我国新能源发电仍处于快速发展期，我们预计“十四五”期间我国光伏装机仍有较大增长空间。

价格方面，20年上半年3.2mm光伏镀膜玻璃出厂价维持在24-29元/平米，下半年抢装需求开始集中释放，带动价格快速上涨，年底涨至42元/平米，创 历史 新高。21Q1光伏玻璃价格仍维持在高位，同比20Q1高45%，但节后硅料价格连续攀升，下游组件厂商利润被进一步压缩，联合压价心理明显，同时随着20年抢装潮得结束以及部分新增产能的投放，供需紧张的局面有所缓解，组件厂纷纷下调开工计划，造成光伏玻璃企业订单不足，库存小幅挤压，4月新单价格开始出现下滑，截至6月底，3.2mm镀膜玻璃主流价格已降至23元/平米，基本接近18年低位，5月末光伏玻璃原片毛利率仅4%，环比减少3.54pct，以企业纬度来看，一二线厂家尚能维持10-20%左右毛利率，对于三线厂家、老旧及小型窑炉来讲，已处于盈亏临界点，一方面价格下降幅度已几乎没有空间，另一方面若价格再次出现下滑，将加快小企业退出，有利于行业供给格局的优化，我们判断未来行业竞争将重点聚焦于成本的竞争，具有成本优势的企业将会获得更大的生存空间。

公司2020年开始在宁夏、马来西亚等地布局超白压延光伏玻璃产能，预计生产线将于21年开始陆续投产。 2020年11月18公司发布公告，计划在宁夏石嘴山建设一条600t/d一窑三线光伏轻质面板生产线，采用压延工艺，预计2021年6月份投产，另外公司于2021年2月10日发布非公开发行A股股票预案，拟募集资金总额不超过14亿元，用于宁夏及马来西亚光伏面板玻璃项目建设，计划在宁夏石嘴山建设两条日熔量1000t/d的一窑五线超白压延光伏玻璃及配套深加工生产线，产品为2.0mm~3.2mm太阳能光伏轻质面板，同时计划在马来西亚建设1条1000t/d一窑五线超白压延光伏玻璃生产线并配套深加工，产品为太阳能电池面板及背板玻璃，预计生产线将于22年年底或23年年初投产。主要光伏玻璃生产基地主要集中在华东区域尤其是安徽，当地超白压延玻璃产能占全国比重高达50%，公司产能建设完成后，将在宁夏地区形成日容量2600t/d超白压延玻璃产能，根据国家能源局，2020年三北区域新增光伏装机占全国总装机比重达64%，市场需求空间广阔，且西北地区最大的组件厂之一隆基股份在2020年进一步加快其组件产能的布局，公司已于2021年2月5日与隆基乐叶光伏 科技 有限公司、咸阳隆基乐叶光伏 科技 有限公司、银川隆基乐叶光伏 科技 有限公司、大同隆基乐叶光伏 科技 有限公司签订光伏玻璃长单采购合同，履行期限截至2022年底，当前其他企业在西北地区布局光伏玻璃生产基地的计划较少，且宁夏石嘴山周边天然气等资源储量丰富，价格相对较低，公司生产成本势明显，叠加靠近下游市场，运输费用更低，预计公司将成为西北组件厂商的主要供应商，光伏业务放量可期。

4.光伏玻璃产能迎集中释放期，纯碱或供不应求

光伏玻璃产能迎来集中释放期，有望带动纯碱需求高增。玻璃工业是纯碱的最大应用领域，占整个纯碱下游需求比重达42%。 供给端来看，我们认为再“双碳”目标下，纯碱行业准入条件有望逐步趋严，行业新增产能或有限。从投产情况来看，预计21-22年纯碱行业共存在392.4万吨的供给缺口。

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薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。 目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。

薄膜电池发电原理与晶硅相似，当太阳光照射到电池上时，电池吸收光能产生光生电子—空穴对，在电池内建电场的作用下，光生电子和空穴被分离，空穴漂移到P 侧，电子漂移到N 侧，形成光生电动势，外电路接通时，产生电流。

优点：成本低，根据Photon 的预测，预计到2012 年下降到2.08 美元/w；预计薄膜电池的平均价格能够从2.65 美元/w 降至1.11 美元/w，与晶体硅相比优势明显；而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观，EPV 估计到2011 年，薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w；Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w，这主要是由转化率提高和规模化带来的。弱光性好，适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV)，不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等，根据需要制作成不同的透光率，代替玻璃幕墙。

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《薄膜太阳电池及其光伏电站》是作者多年从事光伏事业的经验总结，介绍了薄膜太阳电池及其光伏电站，主要由上篇、中篇、下篇三部分组成，共19章。